溫度和寄主對扶桑綿粉蚧個(gè)體生長發(fā)育的影響.pdf

1、扶桑綿粉蚧是一種新入侵我國的植物檢疫性有害生物，在我國分布范圍現(xiàn)已多達(dá)15個(gè)省區(qū)，因其寄主植物廣泛、繁殖力強(qiáng)、擴(kuò)散途徑復(fù)雜，且其蟲體背覆粉質(zhì)，很難通過藥劑有效防治，嚴(yán)重威脅棉花、蔬菜和園林觀賞植物等經(jīng)濟(jì)作物的生產(chǎn)安全。本研究較系統(tǒng)地研究了4種不同恒溫條件（18℃、22℃、26℃、30℃）下，3種不同寄主植物（木槿、番茄和棉花）及其相互轉(zhuǎn)換對扶桑綿粉蚧實(shí)驗(yàn)種群生長發(fā)育和繁殖的影響，構(gòu)建了木槿寄主上扶桑綿粉蚧的轉(zhuǎn)錄組并通過后續(xù)的分子生物信息

2、學(xué)分析，深入探究了扶桑綿粉蚧的種群動(dòng)態(tài)規(guī)律及對不同寄主的適應(yīng)性，以期為扶桑綿粉蚧的綜合防治提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)論如下：
　　1.在3種供試的寄主植物中，扶桑綿粉蚧在番茄上生長發(fā)育各蟲態(tài)的發(fā)育起點(diǎn)溫度均比其他2種寄主上的發(fā)育起點(diǎn)溫度為高，但其有效積溫同比較低。30℃時(shí)的棉花處理和番茄處理、26℃時(shí)的棉花處理和番茄處理及22℃時(shí)的番茄處理，扶桑綿粉蚧實(shí)驗(yàn)種群趨勢指數(shù)（I）均顯高于其他處理，主要取決于寄主適合、產(chǎn)卵量高，溫度適宜、死

3、亡率低。凈增殖率（R0）隨溫度的升高而增加，表現(xiàn)在30℃條件下R0同比較高，但凈增殖率在寄主間有差異，30℃時(shí)以棉花寄主上R0值（72.36）最大，26℃時(shí)卻以番茄寄主上 R0值（74.36）最大，而木槿寄主上扶桑綿粉蚧種群凈增殖率在同一溫度條件下均居最低值；內(nèi)稟增長率（rm）與周限增長率（λ）均以30℃棉花和番茄寄主上其值較大；種群倍增時(shí)間（t）和世代平均歷期（T）均表現(xiàn)出隨溫度的下降而延長。本研究發(fā)現(xiàn)溫度對扶桑綿粉蚧個(gè)體生長發(fā)育影響

4、較大，但寄主植物對溫度的影響效應(yīng)具一定程度的稀釋作用，以26℃~30℃、番茄和棉花對其生長發(fā)育較為適宜。
　　2.不同溫度下6種寄主轉(zhuǎn)換模式的研究結(jié)果表明，30℃時(shí)，雌成蟲全生育期、雄成蟲全生育期及若蟲期最長的處理均發(fā)生在木槿→棉花處理或番茄→棉花處理中，該現(xiàn)象也進(jìn)一步表明適宜溫度對個(gè)體發(fā)育歷期的影響會(huì)消解寄主轉(zhuǎn)換的影響。經(jīng)寄主轉(zhuǎn)換后，個(gè)體不同發(fā)育階段的發(fā)育起點(diǎn)溫度較轉(zhuǎn)換前（單寄主）總體上呈現(xiàn)降低的趨勢，由番茄轉(zhuǎn)換至木槿上，其偽蛹

5、的發(fā)育起點(diǎn)溫度由單寄主時(shí)的19.48℃降至7.18℃、3齡期若蟲的發(fā)育起點(diǎn)溫度由17.70℃降至6.00℃，但有效積溫較寄主轉(zhuǎn)換前卻增加。凈增殖率（R0）在同一溫度下不同寄主轉(zhuǎn)換模式間受轉(zhuǎn)換前寄主的持續(xù)影響較強(qiáng)，內(nèi)稟增長率（rm）與 R0正相關(guān)，30℃時(shí)，番茄→木槿的 rm值最大（rm=0.19），而木槿→番茄（rm=0.11）和木槿→棉花（rm=0.09）的rm值較小。本研究發(fā)現(xiàn)同比轉(zhuǎn)換前的單寄主上個(gè)體的發(fā)育歷期，寄主植物轉(zhuǎn)換后的世代

6、歷期整體上有延長趨勢，但凈增值率同比轉(zhuǎn)換前的單寄主卻減小。
　　3.以木槿為扶桑綿粉蚧寄主植物，本文利用高通量測序平臺(tái)對扶桑綿粉蚧若蟲與成蟲分別進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序，使用Trinity軟件，將測序結(jié)果reads進(jìn)行無參測序數(shù)據(jù)拼接，拼接獲得扶桑綿粉蚧的轉(zhuǎn)錄組Unigene，對Unigene進(jìn)行功能注釋和GO、KEGG等蛋白質(zhì)功能分類和代謝途徑分析。利用RPKM方法測定扶桑綿粉蚧若蟲與成蟲基因表達(dá)的豐度，并進(jìn)行顯著性差異表達(dá)的基因分析。結(jié)

7、果表明：若蟲獲得48223398對raw data reads共7.23G的測序總量，成蟲獲得85298908對raw data reads共12.79G。Trinity拼接結(jié)果獲得了57456個(gè)轉(zhuǎn)錄本，43198個(gè)基因（序列總達(dá)45459125bp），其中最長為21289bp，最短為201bp。N50達(dá)到1776bp，表明拼接的gene質(zhì)量較好。將拼接獲得43198個(gè)gene使用BLAST方法進(jìn)行基因功能注釋后，其中有14416個(gè)注釋

8、到Swiss-Prot庫，22397個(gè)注釋到NR庫，16874個(gè)注釋到Pfam庫，11572個(gè)注釋到KEGG庫，15581注釋到KOG庫，13190注釋到GO庫。注釋到GO數(shù)據(jù)庫中的13190個(gè)基因主要具有轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、翻譯、細(xì)胞分裂、自噬、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、ATP結(jié)合、GTP結(jié)合等50多個(gè)功能。在KEGG數(shù)據(jù)庫中獲得注釋的11572個(gè)基因，涉及新陳代謝、機(jī)體代謝、細(xì)胞過程、環(huán)境信息加工、遺傳信息加工等通路。其中與扶桑綿粉蚧環(huán)境適應(yīng)相關(guān)的ge